JP2016085182A - Electronic device, electronic apparatus and movable body - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic device capable of reducing a reduction in detection accuracy of physical quantity, and further to provide an electronic apparatus and a movable body.SOLUTION: An electronic device 1 includes: a vibration element 6 having a detection signal electrode and a driving signal electrode; an IC 3 disposed so as to face the vibration element 6; first wiring being positioned between the IC 3 and the vibration element 6 and electrically connected to the driving signal electrode; and shield wiring 742 being positioned closer to a vibration element 6 side than the first wiring and electrically connected to constant potential (ground).SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、電子デバイス、電子機器および移動体に関するものである。   The present invention relates to an electronic device, an electronic apparatus, and a moving object.

従来から、角速度を検出するための電子デバイスとして、特許文献1のような電子デバイスが知られている。特許文献1に記載の電子デバイスは、半導体基板と、半導体基板の能動面側に配置された応力緩和層と、応力緩和層上に配置された配線と、この配線と電気的に接続されるように応力緩和層上に設けられた振動素子と、を有している。このように、半導体基板上に応力緩和層を介して振動素子を配置することで、電子デバイスの低背化を図ることができる。しかしながら、このような電子デバイスでは、振動素子が有する電極と、応力緩和層上の配線との間に静電容量が生じ、これに起因したノイズが発生してしまう。そのため、特許文献1の電子デバイスでは、角速度の検出精度が低下してしまうという問題がある。   Conventionally, an electronic device as disclosed in Patent Document 1 is known as an electronic device for detecting angular velocity. The electronic device described in Patent Literature 1 is electrically connected to a semiconductor substrate, a stress relaxation layer disposed on the active surface side of the semiconductor substrate, a wiring disposed on the stress relaxation layer, and the wiring. And a vibration element provided on the stress relaxation layer. Thus, by arranging the vibration element on the semiconductor substrate via the stress relaxation layer, the height of the electronic device can be reduced. However, in such an electronic device, a capacitance is generated between the electrode of the vibration element and the wiring on the stress relaxation layer, and noise due to this is generated. For this reason, the electronic device disclosed in Patent Document 1 has a problem in that the detection accuracy of the angular velocity is lowered.

特開2012−79751号公報JP 2012-79751 A

本発明の目的は、物理量の検出精度の低下を低減することのできる電子デバイス、電子機器および移動体を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an electronic device, an electronic apparatus, and a moving body that can reduce a decrease in detection accuracy of a physical quantity.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]
本適用例の電子デバイスは、振動体と、前記振動体に配置されている電極と、を有する振動素子と、
前記振動素子に対向配置されている基板と、
前記基板と前記振動素子との間に位置し、前記電極とは異なる電位に電気的に接続される第1配線と、
前記第1配線よりも前記振動素子側に位置し、定電位に電気的に接続される第1シールド配線と、を有していることを特徴とする。
これにより、物理量の検出精度の低下を低減することのできる電子デバイスを提供することができる。
[Application Example 1]
An electronic device according to this application example includes a vibrating element, and a vibrating element having an electrode disposed on the vibrating body,
A substrate disposed opposite to the vibration element;
A first wiring located between the substrate and the vibration element and electrically connected to a different potential from the electrode;
It has a 1st shield wiring located in the vibration element side rather than the 1st wiring, and being electrically connected to constant potential.
Thereby, the electronic device which can reduce the fall of the detection accuracy of a physical quantity can be provided.

[適用例2]
本適用例の電子デバイスでは、前記振動体は、駆動振動部および検出振動部を有し、
前記駆動振動部には、前記第1配線と電気的に接続されている駆動信号電極が配置され、
前記検出振動部には、前記電極としての検出信号電極が配置されていることが好ましい。
これにより、検出信号電極や駆動信号電極へのノイズの混入が低減される。
[Application Example 2]
In the electronic device of this application example, the vibrating body includes a driving vibration unit and a detection vibration unit,
A drive signal electrode electrically connected to the first wiring is disposed on the drive vibration unit,
It is preferable that a detection signal electrode as the electrode is disposed in the detection vibration unit.
Thereby, mixing of noise into the detection signal electrode and the drive signal electrode is reduced.

[適用例3]
本適用例の電子デバイスでは、前記振動体は、駆動振動部および検出振動部を有し、
前記駆動振動部には、前記電極としての駆動信号電極が配置され、
前記検出振動部には、前記第1配線と電気的に接続されている検出信号電極が配置されていることが好ましい。
これにより、検出信号電極や駆動信号電極へのノイズの混入が低減される。
[Application Example 3]
In the electronic device of this application example, the vibrating body includes a driving vibration unit and a detection vibration unit,
In the drive vibration unit, a drive signal electrode as the electrode is disposed,
It is preferable that a detection signal electrode electrically connected to the first wiring is disposed on the detection vibration unit.
Thereby, mixing of noise into the detection signal electrode and the drive signal electrode is reduced.

[適用例4]
本適用例の電子デバイスでは、前記第1シールド配線は、接地されることが好ましい。
これにより、装置構成が簡単となる。
[Application Example 4]
In the electronic device of this application example, it is preferable that the first shield wiring is grounded.
This simplifies the device configuration.

[適用例5]
本適用例の電子デバイスでは、前記第1配線よりも前記基板側に位置し、前記第1配線とは異なる電位に電気的に接続されている第2配線と、
前記第1配線と前記第2配線との間に位置し、定電位に電気的に接続されている第2シールド配線と、を有していることが好ましい。
これにより、物理量の検出精度の低下をより低減することができる。
[Application Example 5]
In the electronic device of this application example, a second wiring that is located closer to the substrate than the first wiring and is electrically connected to a different potential from the first wiring;
It is preferable to have a second shield wiring located between the first wiring and the second wiring and electrically connected to a constant potential.
Thereby, the fall of the detection accuracy of a physical quantity can be reduced more.

[適用例6]
本適用例の電子機器は、上記適用例の電子デバイスを備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
[Application Example 6]
An electronic apparatus according to this application example includes the electronic device according to the application example described above.
As a result, a highly reliable electronic device can be obtained.

[適用例7]
本適用例の移動体は、上記適用例の電子デバイスを備えていることを特徴とする移動体。
これにより、信頼性の高い移動体が得られる。
[Application Example 7]
The moving body of this application example includes the electronic device of the above application example.
Thereby, a mobile body with high reliability is obtained.

本発明の第1実施形態にかかる電子デバイスを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the electronic device concerning 1st Embodiment of this invention. 図1に示す電子デバイスが有するICの断面図である。It is sectional drawing of IC which the electronic device shown in FIG. 1 has. 図1に示す電子デバイスが有する振動素子の平面図である。It is a top view of the vibration element which the electronic device shown in FIG. 1 has. 図3に示す振動素子の電極配置を示す図であり、(a)が上面図、(b)が透過図である。It is a figure which shows electrode arrangement | positioning of the vibration element shown in FIG. 3, (a) is a top view, (b) is a permeation | transmission figure. 図3に示す振動素子の動作を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining operation | movement of the vibration element shown in FIG. 図1に示す電子デバイスが有する応力緩和層の断面図である。It is sectional drawing of the stress relaxation layer which the electronic device shown in FIG. 1 has. 図6に示す応力緩和層の平面図である。It is a top view of the stress relaxation layer shown in FIG. 図6に示す応力緩和層の平面図である。It is a top view of the stress relaxation layer shown in FIG. シールド配線の効果を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the effect of shield wiring. 本発明の第2実施形態に係る電子デバイスが有する応力緩和層の断面図である。It is sectional drawing of the stress relaxation layer which the electronic device which concerns on 2nd Embodiment of this invention has. 図10に示す応力緩和層の平面図である。It is a top view of the stress relaxation layer shown in FIG. 図10に示す応力緩和層の平面図である。It is a top view of the stress relaxation layer shown in FIG. 図10に示す応力緩和層の平面図である。It is a top view of the stress relaxation layer shown in FIG. シールド配線の効果を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the effect of shield wiring. 本発明の第3実施形態に係る電子デバイスが有するICの断面図である。It is sectional drawing of IC which the electronic device which concerns on 3rd Embodiment of this invention has. 本発明の第4実施形態に係る電子デバイスが有する振動素子の平面図である。It is a top view of a vibration element which an electronic device concerning a 4th embodiment of the present invention has. 本発明の第5実施形態に係る電子デバイスを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the electronic device which concerns on 5th Embodiment of this invention. 図17に示す電子デバイスの平面図である。It is a top view of the electronic device shown in FIG. 図17に示す電子デバイスの変形例を示す平面図である。FIG. 18 is a plan view illustrating a modification of the electronic device illustrated in FIG. 17. 本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。FIG. 14 is a perspective view illustrating a configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which an electronic apparatus including the electronic device of the invention is applied. 本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the mobile telephone (PHS is also included) to which the electronic device provided with the electronic device of this invention is applied. 本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したデジタルスチールカメラの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the digital still camera to which the electronic device provided with the electronic device of this invention is applied. 本発明の電子デバイスを備える移動体を適用した自動車の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the motor vehicle which applied the mobile body provided with the electronic device of this invention.

以下、本発明の電子デバイス、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, an electronic device, an electronic apparatus, and a moving body of the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.

<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態にかかる電子デバイスを示す断面図である。図2は、図1に示す電子デバイスが有するICの断面図である。図3は、図1に示す電子デバイスが有する振動素子の平面図である。図4は、図3に示す振動素子の電極配置を示す図であり、(a)が上面図、(b)が透過図である。図5は、図3に示す振動素子の動作を説明する模式図である。図6は、図1に示す電子デバイスが有する応力緩和層の断面図である。図7および図8は、それぞれ、図6に示す応力緩和層の平面図である。図9は、シールド配線の効果を説明するための断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図1の上側を「上側」とも言い、下側を「下側」とも言う。また、図1に示すように、互いに直交する3軸をX軸、Y軸およびZ軸とし、電子デバイスの厚さ方向がZ軸と一致するものとする。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a sectional view showing an electronic device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of an IC included in the electronic device shown in FIG. FIG. 3 is a plan view of a vibration element included in the electronic device shown in FIG. 4A and 4B are diagrams showing the electrode arrangement of the vibration element shown in FIG. 3, in which FIG. 4A is a top view and FIG. FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the operation of the vibration element shown in FIG. 3. 6 is a cross-sectional view of a stress relaxation layer included in the electronic device shown in FIG. 7 and 8 are plan views of the stress relaxation layer shown in FIG. 6, respectively. FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining the effect of the shield wiring. In the following, for convenience of explanation, the upper side of FIG. 1 is also referred to as “upper side” and the lower side is also referred to as “lower side”. Further, as shown in FIG. 1, the three axes orthogonal to each other are assumed to be the X axis, the Y axis, and the Z axis, and the thickness direction of the electronic device coincides with the Z axis.

図1に示す電子デバイス1は、Z軸まわりの角速度ωzを検出することのできる角速度センサーである。このような電子デバイス1は、内部に収容空間Sを有するパッケージ2と、収容空間Sに収容されたIC3と、IC3上に配置された応力緩和層7と、応力緩和層7上に配置された振動素子6と、を有している。   The electronic device 1 shown in FIG. 1 is an angular velocity sensor that can detect an angular velocity ωz around the Z axis. Such an electronic device 1 is arranged on the package 2 having the accommodation space S therein, the IC 3 accommodated in the accommodation space S, the stress relaxation layer 7 disposed on the IC 3, and the stress relaxation layer 7. And a vibration element 6.

以下、これら各部について順に説明する。
≪パッケージ≫
パッケージ2は、上面に開口する凹部211を有する箱状のベース21と、凹部211の開口を塞ぐ板状のリッド22と、ベース21とリッド22との間に介在し、これらを接合するシームリング23と、を有している。そして、凹部211の開口がリッド22で塞がれることにより形成された収容空間S内にIC3および振動素子6が収納されている。なお、収容空間Sの雰囲気としては、特に限定されないが、例えば、真空状態(10Pa以下の減圧状態)とされる。これにより、粘性抵抗が低減され、振動素子6を効率的に駆動することができる。
Hereinafter, each of these units will be described in order.
≪Package≫
The package 2 includes a box-shaped base 21 having a recess 211 opened on the upper surface, a plate-shaped lid 22 that closes the opening of the recess 211, and a seam ring that is interposed between the base 21 and the lid 22 and joins them. 23. The IC 3 and the vibration element 6 are housed in the housing space S formed by closing the opening of the recess 211 with the lid 22. The atmosphere of the accommodation space S is not particularly limited, but for example, a vacuum state (a reduced pressure state of 10 Pa or less) is set. Thereby, viscous resistance is reduced and the vibration element 6 can be driven efficiently.

−ベース21−
ベース21は、略正方形の平面視形状を有している。また、凹部211は、ベース21の上面に開口する第1凹部211aと、第1凹部211aの底面の縁部を除く中央部に開口する第2凹部211bと、を有している。なお、ベース21の平面視形状としては、特に限定されず、例えば、長方形や円形であってもよい。このようなベース21は、例えば、酸化アルミニウム質、窒化アルミニウム質、炭化珪素質、ムライト質、ガラス・セラミック質等のセラミックグリーンシートを複数枚積層したものを焼結することで形成することができる。
-Base 21-
The base 21 has a substantially square plan view shape. The recess 211 has a first recess 211a that opens to the top surface of the base 21 and a second recess 211b that opens to the center of the first recess 211a except for the edge of the bottom surface. In addition, it does not specifically limit as a planar view shape of the base 21, For example, a rectangle and circular may be sufficient. Such a base 21 can be formed, for example, by sintering a laminate of a plurality of ceramic green sheets such as aluminum oxide, aluminum nitride, silicon carbide, mullite, glass / ceramic. .

また、第1凹部211aの底面にはボンディングワイヤーBWを介してIC3と電気的に接続された複数の内部端子241が配置されており、ベース21の底面には複数の外部端子242が配置されている。そして、内部端子241と外部端子242とがベース21に配置された図示しない内部配線等を介して電気的に接続されている。このような内部端子241および外部端子242の構成としては、特に限定されないが、例えば、タングステン(W)、モリブテン(Mo)、マンガン(Mg)等からなる下地層に、金(Au)などのめっき金属層を被覆した構成とすることができる。   A plurality of internal terminals 241 electrically connected to the IC 3 via the bonding wires BW are arranged on the bottom surface of the first recess 211a, and a plurality of external terminals 242 are arranged on the bottom surface of the base 21. Yes. The internal terminal 241 and the external terminal 242 are electrically connected via an internal wiring (not shown) disposed on the base 21. The configuration of the internal terminal 241 and the external terminal 242 is not particularly limited. For example, the base layer made of tungsten (W), molybdenum (Mo), manganese (Mg), or the like is plated with gold (Au) or the like. It can be set as the structure which coat | covered the metal layer.

リッド22は、板状であり、シームリング23を介してベース21の上面に接合されている。リッド22の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、コバール等の合金を用いることが好ましい。なお、リッド22は、例えば、シームリング23を介してグランド配線と電気的に接続されていてもよい。これにより、リッド22をパッケージ2の外部からのノイズを遮断するシールド部として機能させることができる。   The lid 22 has a plate shape and is joined to the upper surface of the base 21 through a seam ring 23. The constituent material of the lid 22 is not particularly limited, but for example, an alloy such as Kovar is preferably used. The lid 22 may be electrically connected to the ground wiring via the seam ring 23, for example. Thereby, the lid 22 can function as a shield part that blocks noise from the outside of the package 2.

≪IC≫
IC3は、第2凹部211bの底面に銀ペースト等によって固定されている。このIC3には、例えば、外部のホストデバイスと通信を行うインターフェース部3iと、振動素子6を駆動し、振動素子6に加わった角速度ωzを検出する駆動/検出回路3zと、が含まれている。
≪IC≫
IC3 is fixed to the bottom surface of the second recess 211b with silver paste or the like. The IC 3 includes, for example, an interface unit 3 i that communicates with an external host device, and a drive / detection circuit 3 z that drives the vibration element 6 and detects an angular velocity ωz applied to the vibration element 6. .

また、IC3は、例えば、図2に示すように、トランジスタ等の回路要素が設けられた能動面311を有するシリコン基板(基板)31と、シリコン基板31の能動面311に積層された配線層32と、配線層32上に配置されたパッシベーション膜38とを有している。また、配線層32は、シリコン基板31上に配置された第1絶縁層321と、第1絶縁層321上に配置された第1配線層322と、第1絶縁層321および第1配線層322上に配置された第2絶縁層323と、第2絶縁層323上に配置された第2配線層324と、第2絶縁層323および第2配線層324上に配置された第3絶縁層325と、第3絶縁層325上に配置された第3配線層326と、第3絶縁層325および第3配線層326上に配置された第4絶縁層327と、第4絶縁層327上に配置された第4配線層328と、を有している。ただし、配線層32の構成としては、これに限定されず、例えば、絶縁層や配線層の積層数は、3以下であってもよいし、5以上であってもよい。   For example, as shown in FIG. 2, the IC 3 includes a silicon substrate (substrate) 31 having an active surface 311 provided with circuit elements such as transistors, and a wiring layer 32 stacked on the active surface 311 of the silicon substrate 31. And a passivation film 38 disposed on the wiring layer 32. The wiring layer 32 includes a first insulating layer 321 disposed on the silicon substrate 31, a first wiring layer 322 disposed on the first insulating layer 321, and the first insulating layer 321 and the first wiring layer 322. Second insulating layer 323 disposed on top, second wiring layer 324 disposed on second insulating layer 323, and third insulating layer 325 disposed on second insulating layer 323 and second wiring layer 324 A third wiring layer 326 disposed on the third insulating layer 325, a fourth insulating layer 327 disposed on the third insulating layer 325 and the third wiring layer 326, and a fourth insulating layer 327. The fourth wiring layer 328 is provided. However, the configuration of the wiring layer 32 is not limited to this. For example, the number of laminated insulating layers and wiring layers may be 3 or less, or 5 or more.

また、IC3は、上面に複数の接続端子37、39を有しており、接続端子37が応力緩和層7を介して振動素子6と電気的に接続され、接続端子39がボンディングワイヤーBWを介して内部端子241と電気的に接続されている。これにより、IC3は、振動素子6との間で信号を送受信することができると共に、外部端子242を介してホストデバイスと通信を行うことができる。なお、IC3の通信方式としては、特に限定されず、例えば、SPI(登録商標)(Serial Peripheral Interface)や、IC(登録商標)(Inter-Integrated Circuit)を用いることができる。また、IC3は、通信方式を選択するセレクト機能を有し、通信方式をSPIおよびICの中から選択できるようになっていてもよい。これにより、複数の通信方式に対応した利便性の高い電子デバイス1となる。 The IC 3 has a plurality of connection terminals 37 and 39 on the upper surface, the connection terminals 37 are electrically connected to the vibration element 6 via the stress relaxation layer 7, and the connection terminals 39 are connected via the bonding wires BW. Are electrically connected to the internal terminal 241. Accordingly, the IC 3 can transmit and receive signals to and from the vibration element 6 and can communicate with the host device via the external terminal 242. The communication method of IC3 is not particularly limited, and for example, SPI (registered trademark) (Serial Peripheral Interface) or I 2 C (registered trademark) (Inter-Integrated Circuit) can be used. Further, the IC 3 may have a select function for selecting a communication method, and the communication method may be selected from SPI and I 2 C. Thereby, it becomes the highly convenient electronic device 1 corresponding to a plurality of communication methods.

≪振動素子≫
振動素子6は、図3および図4に示すように、水晶からなる振動片60と、振動片60の配置された電極と、を有している。ただし、振動片60の材料としては、水晶に限定されず、例えば、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電材料を用いることもできる。
≪Vibration element≫
As shown in FIGS. 3 and 4, the vibrating element 6 includes a vibrating piece 60 made of crystal and an electrode on which the vibrating piece 60 is disposed. However, the material of the resonator element 60 is not limited to quartz, and for example, a piezoelectric material such as lithium tantalate or lithium niobate can also be used.

振動片60は、水晶の結晶軸であるx軸(電気軸)およびy軸(機械軸)で規定されるxy平面に広がりを有し、z軸(光軸)方向に厚みを有する板状をなしている。このような振動片60は、基部61と、基部61からy軸方向両側に延出する一対の検出振動部としての検出振動腕621、622と、基部61からx軸方向両側へ延出する一対の連結腕631、632と、連結腕631の先端部からy軸方向両側に延出する一対の駆動振動部としての駆動振動腕641、642と、連結腕632の先端部からy軸方向両側に延出する一対の駆動振動部としての駆動振動腕643、644と、基部61を支持する一対の支持部651、652と、支持部651と基部61とを連結する一対の梁部661、662と、支持部652と基部61とを連結する一対の梁部663、664と、を有している。なお、このような振動片60では、基部61、検出振動腕621、622、連結腕631、632および駆動振動腕641〜644で振動体600が構成されている。   The resonator element 60 has a plate shape having a spread in the xy plane defined by the x-axis (electrical axis) and the y-axis (mechanical axis) which are crystal axes of the crystal and having a thickness in the z-axis (optical axis) direction. There is no. Such a vibrating piece 60 includes a base 61, detection vibration arms 621 and 622 as a pair of detection vibration parts extending from the base 61 to both sides in the y-axis direction, and a pair extending from the base 61 to both sides in the x-axis direction. Connecting arms 631, 632, driving vibration arms 641, 642 as a pair of driving vibration parts extending from the tip of the connecting arm 631 to both sides in the y-axis direction, and from the tip of the connecting arm 632 to both sides in the y-axis direction Driving vibration arms 643 and 644 as a pair of extending driving vibration parts, a pair of support parts 651 and 652 that support the base part 61, and a pair of beam parts 661 and 662 that connect the support part 651 and the base part 61, And a pair of beam portions 663 and 664 for connecting the support portion 652 and the base portion 61 to each other. In such a vibrating piece 60, the vibrating body 600 is configured by the base 61, the detection vibrating arms 621 and 622, the connecting arms 631 and 632, and the driving vibrating arms 641 to 644.

また、検出振動腕621、622の両主面(上面および下面)にはy軸方向に沿って延在する溝が形成されており、検出振動腕621、622は、略H状の横断面形状を有している。また、検出振動腕621、622および駆動振動腕641、642、643、644の先端部には幅広のハンマーヘッドが設けられている。なお、振動片60の構成としては、これに限定されず、例えば、検出振動腕621、622から溝を省略してもよいし、検出振動腕621、622および駆動振動腕641、642、643、644からハンマーヘッドを省略してもよい。また、駆動振動腕641、642、643、644の両主面に溝を形成して、略H状の横断面形状としてもよい。   Further, grooves extending along the y-axis direction are formed on both main surfaces (upper surface and lower surface) of the detection vibrating arms 621 and 622, and the detection vibrating arms 621 and 622 have a substantially H-shaped cross-sectional shape. have. Further, a wide hammer head is provided at the tip of the detection vibration arms 621 and 622 and the drive vibration arms 641, 642, 643 and 644. Note that the configuration of the vibrating piece 60 is not limited to this. For example, the grooves may be omitted from the detection vibrating arms 621 and 622, or the detection vibrating arms 621 and 622 and the driving vibrating arms 641, 642, 643, The hammer head may be omitted from 644. Moreover, it is good also as a substantially H-shaped cross-sectional shape by forming a groove | channel in both main surfaces of the drive vibration arms 641, 642, 643, 644.

次に、振動片60に配置された電極について説明する。図4に示すように、電極は、検出信号電極671aおよび検出信号端子671bと、検出接地電極672aおよび検出接地端子672bと、駆動信号電極673aおよび駆動信号端子673bと、駆動接地電極674aおよび駆動接地端子674bと、を有している。なお、図4では、説明の便宜上、検出信号電極671aおよび検出信号端子671b、検出接地電極672aおよび検出接地端子672b、駆動信号電極673aおよび駆動信号端子673b、駆動接地電極674aおよび駆動接地端子674bを、それぞれ、異なるハッチングで図示している。また、振動片60の側面に形成されている電極、配線、端子等を太線で図示している。   Next, the electrodes disposed on the vibrating piece 60 will be described. As shown in FIG. 4, the electrodes are a detection signal electrode 671a and a detection signal terminal 671b, a detection ground electrode 672a and a detection ground terminal 672b, a drive signal electrode 673a and a drive signal terminal 673b, a drive ground electrode 674a and a drive ground. Terminal 674b. In FIG. 4, for convenience of explanation, the detection signal electrode 671a and the detection signal terminal 671b, the detection ground electrode 672a and the detection ground terminal 672b, the drive signal electrode 673a and the drive signal terminal 673b, the drive ground electrode 674a and the drive ground terminal 674b are shown. These are illustrated with different hatchings. In addition, electrodes, wirings, terminals, and the like formed on the side surface of the vibrating piece 60 are illustrated by bold lines.

−駆動信号電極および駆動信号端子−
駆動信号電極673aは、駆動振動腕641、642の上面および下面と、駆動振動腕643、644の両側面と、に配置されている。このような駆動信号電極673aは、駆動振動腕641〜644の駆動振動を励起させるための電極である。
-Drive signal electrode and drive signal terminal-
The drive signal electrode 673a is disposed on the upper and lower surfaces of the drive vibration arms 641 and 642 and on both side surfaces of the drive vibration arms 643 and 644. Such a drive signal electrode 673a is an electrode for exciting the drive vibration of the drive vibration arms 641 to 644.

駆動信号端子673bは、支持部652の−X軸側の端部に配置されている。また、駆動信号端子673bは、梁部664に配置された駆動信号配線を介して、駆動振動腕641〜644に配置された駆動信号電極673aと電気的に接続されている。   The drive signal terminal 673b is disposed at an end portion of the support portion 652 on the −X axis side. The drive signal terminal 673b is electrically connected to the drive signal electrode 673a disposed on the drive vibrating arms 641 to 644 via the drive signal wiring disposed on the beam portion 664.

−駆動接地電極および駆動接地端子−
駆動接地電極674aは、駆動振動腕643、644の上面および下面と、駆動振動腕641、642の両側面と、に配置されている。このような駆動接地電極674aは、駆動信号電極673aに対して定電位(基準電位)となる電位を有する。
-Drive ground electrode and drive ground terminal-
The drive ground electrode 674a is disposed on the upper and lower surfaces of the drive vibration arms 643 and 644 and on both side surfaces of the drive vibration arms 641 and 642. Such a driving ground electrode 674a has a constant potential (reference potential) with respect to the driving signal electrode 673a.

駆動接地端子674bは、支持部651の−X軸側の端部に配置されている。また、駆動接地端子674bは、梁部662に配置された駆動接地配線を介して、駆動振動腕641〜644に配置された駆動接地電極674aと電気的に接続されている。   The drive ground terminal 674b is disposed at the end of the support portion 651 on the −X axis side. The drive ground terminal 674b is electrically connected to the drive ground electrode 674a disposed on the drive vibrating arms 641 to 644 via the drive ground wiring disposed on the beam portion 662.

このように駆動信号電極673aおよび駆動信号端子673bと、駆動接地電極674aおよび駆動接地端子674bを配置することで、駆動信号端子673bと駆動接地端子674bとの間に駆動信号を印加することで、駆動振動腕641〜644に配置された駆動信号電極673aと駆動接地電極674aとの間に電界を生じさせ、駆動振動腕641〜644を駆動振動させることができる。   By arranging the drive signal electrode 673a and the drive signal terminal 673b, the drive ground electrode 674a and the drive ground terminal 674b in this way, by applying a drive signal between the drive signal terminal 673b and the drive ground terminal 674b, An electric field is generated between the drive signal electrode 673a and the drive ground electrode 674a disposed on the drive vibration arms 641 to 644, and the drive vibration arms 641 to 644 can be driven to vibrate.

−検出信号電極および検出信号端子−
検出信号電極671aは、検出振動腕621、622の上面および下面(溝の内面)に配置されている。このような検出信号電極671aは、検出振動腕621、622の検出振動が励起されたときに、この検出振動によって発生する電荷を検出するための電極である。
-Detection signal electrode and detection signal terminal-
The detection signal electrode 671a is disposed on the upper and lower surfaces (inner surfaces of the grooves) of the detection vibrating arms 621 and 622. Such a detection signal electrode 671a is an electrode for detecting charges generated by the detection vibration when the detection vibration of the detection vibration arms 621 and 622 is excited.

検出信号端子671bは、支持部651、652に1つずつ配置されている。支持部651に配置された検出信号端子671bは、支持部651の+x軸側の端部に配置されており、梁部661に形成された検出信号配線を介して、検出振動腕621に配置された検出信号電極671aと電気的に接続されている。一方、支持部652に配置された検出信号端子671bは、支持部652の+X軸側の端部に配置されており、梁部663に配置された検出信号配線を介して、検出振動腕622に配置された検出信号電極671aと電気的に接続されている。   One detection signal terminal 671b is disposed on each of the support portions 651 and 652. The detection signal terminal 671b disposed in the support portion 651 is disposed at the end of the support portion 651 on the + x axis side, and is disposed on the detection vibration arm 621 via the detection signal wiring formed on the beam portion 661. The detection signal electrode 671a is electrically connected. On the other hand, the detection signal terminal 671b disposed in the support portion 652 is disposed at the end of the support portion 652 on the + X axis side, and is connected to the detection vibration arm 622 via the detection signal wiring disposed in the beam portion 663. It is electrically connected to the arranged detection signal electrode 671a.

−検出接地電極および検出接地端子−
検出接地電極672aは、検出振動腕621、622の両側面に配置されている。このような検出接地電極672aは、検出信号電極671aに対して定電位(基準電位)となる電位を有する。
-Detection ground electrode and detection ground terminal-
The detection ground electrode 672a is disposed on both side surfaces of the detection vibrating arms 621 and 622. Such a detection ground electrode 672a has a constant potential (reference potential) with respect to the detection signal electrode 671a.

検出接地端子672bは、支持部651、652にそれぞれ配置されている。支持部651に配置されている検出接地端子672bは、支持部651の中央部に配置されており、梁部662に配置された検出接地配線を介して、検出振動腕621に配置された検出接地電極672aと電気的に接続されている。一方、支持部652に配置されている検出接地端子672bは、支持部652の中央部に配置されており、梁部664に配置された検出接地配線を介して、検出振動腕622に配置された検出接地電極672aと電気的に接続されている。   The detection ground terminal 672b is disposed on the support portions 651 and 652, respectively. The detection ground terminal 672 b disposed on the support portion 651 is disposed at the center of the support portion 651, and the detection ground disposed on the detection vibration arm 621 via the detection ground wiring disposed on the beam portion 662. The electrode 672a is electrically connected. On the other hand, the detection ground terminal 672b disposed in the support portion 652 is disposed in the center portion of the support portion 652, and is disposed in the detection vibration arm 622 via the detection ground wiring disposed in the beam portion 664. The detection ground electrode 672a is electrically connected.

以上のように検出信号電極671aおよび検出信号端子671bと、検出接地電極672aおよび検出接地端子672bと、を配置することで、検出振動腕621に生じた検出振動は、検出振動腕621に配置された検出信号電極671aと検出接地電極672aとの間の電荷として現れ、支持部651に配置された検出信号端子671bと検出接地端子672bとの間から信号として取り出すことができる。また、検出振動腕622に生じた検出振動は、検出振動腕622に配置された検出信号電極671aと検出接地電極672aとの間の電荷として現れ、支持部652に配置された検出信号端子671bと検出接地端子672bとの間から信号として取り出すことができる。   As described above, the detection vibration generated in the detection vibration arm 621 is arranged in the detection vibration arm 621 by arranging the detection signal electrode 671a and the detection signal terminal 671b and the detection ground electrode 672a and the detection ground terminal 672b. It appears as a charge between the detection signal electrode 671a and the detection ground electrode 672a, and can be taken out as a signal from between the detection signal terminal 671b and the detection ground terminal 672b arranged on the support portion 651. Further, the detection vibration generated in the detection vibration arm 622 appears as a charge between the detection signal electrode 671a and the detection ground electrode 672a disposed on the detection vibration arm 622, and the detection signal terminal 671b disposed on the support portion 652 and It can be taken out as a signal from between the detection ground terminal 672b.

以上のような電極の構成としては、導電性を有していれば特に限定されないが、例えば、Cr(クロム)、W(タングステン)などのメタライズ層(下地層)に、Ni(ニッケル)、Au(金)、Ag(銀)、Cu(銅)などの各被膜を積層した金属被膜で構成することができる。   The configuration of the electrode as described above is not particularly limited as long as it has conductivity. For example, Ni (nickel), Au (metal) layer such as Cr (chromium), W (tungsten), etc. (Gold), Ag (silver), Cu (copper), etc. can be comprised by the metal film which laminated | stacked each film.

このような振動素子6は、支持部651、652において応力緩和層7に固定されている。また、振動素子6の応力緩和層7への固定は、導電性の固定部材(接続部材)8を用いて行われており、固定部材8および応力緩和層7を介して、振動素子6とIC3とが電気的に接続されている。固定部材8としては、特に限定されず、例えば、金属ろう材、金属バンプ、導電性接着剤等を用いることができる。   Such a vibration element 6 is fixed to the stress relaxation layer 7 at the support portions 651 and 652. Further, the vibration element 6 is fixed to the stress relaxation layer 7 by using a conductive fixing member (connection member) 8, and the vibration element 6 and the IC 3 are interposed via the fixing member 8 and the stress relaxation layer 7. And are electrically connected. The fixing member 8 is not particularly limited, and for example, a metal brazing material, a metal bump, a conductive adhesive, or the like can be used.

次に、振動素子6の作動について説明する。
振動素子6に角速度が加わらない状態において、駆動信号端子673bと駆動接地端子674bとの間に駆動信号を印加することで駆動信号電極673aと駆動接地電極674aとの間に電界が生じると、図5(a)に示すように、各駆動振動腕641、642、643、644が矢印Aに示す方向に屈曲振動を行う。このとき、駆動振動腕641、642と駆動振動腕643、644とが基部61に対して対称の振動を行っているため、検出振動腕621、622は、ほとんど振動しない。
Next, the operation of the vibration element 6 will be described.
When an electric field is generated between the drive signal electrode 673a and the drive ground electrode 674a by applying a drive signal between the drive signal terminal 673b and the drive ground terminal 674b in a state where no angular velocity is applied to the vibration element 6, FIG. As shown in FIG. 5A, each drive vibration arm 641, 642, 643, 644 performs bending vibration in the direction indicated by the arrow A. At this time, since the drive vibration arms 641 and 642 and the drive vibration arms 643 and 644 are oscillating symmetrically with respect to the base 61, the detection vibration arms 621 and 622 hardly vibrate.

この駆動振動を行っている状態で、振動素子6に角速度ωzが加わると、図5(b)に示すような検出振動が励振される。具体的には、駆動振動腕641〜644および連結腕631、632に矢印B方向のコリオリの力が働き、新たな振動が励起される。また、この矢印Bの振動に呼応して、検出振動腕621、622には、矢印C方向の検出振動が励起される。そして、この振動により検出振動腕621、622に発生した電荷を検出信号電極671aと検出接地電極672aとから信号として取り出し、検出信号端子671bと検出接地端子672bとの間からIC3に送信される。そして、この信号をIC3で処理することで、角速度ωzが求められる。   When an angular velocity ωz is applied to the vibration element 6 in a state where this drive vibration is performed, a detection vibration as shown in FIG. 5B is excited. Specifically, the Coriolis force in the direction of arrow B acts on the drive vibrating arms 641 to 644 and the connecting arms 631 and 632 to excite new vibration. In response to the vibration of the arrow B, the detection vibration in the direction of the arrow C is excited in the detection vibration arms 621 and 622. The electric charges generated in the detection vibrating arms 621 and 622 by this vibration are taken out as signals from the detection signal electrode 671a and the detection ground electrode 672a, and transmitted to the IC 3 from between the detection signal terminal 671b and the detection ground terminal 672b. Then, the angular velocity ωz is obtained by processing this signal by the IC 3.

≪応力緩和層≫
応力緩和層7は、図6に示すように、IC3と振動素子6の間に位置し、IC3の上面に設けられている。応力緩和層7を設けることで、パッケージ2が受けた衝撃が緩和され、前記衝撃が振動素子6に伝達され難くなる。また、IC3と振動素子6との間の熱膨張差に起因して発生する応力が緩和され、振動素子6が撓み難くなる。そのため、電子デバイス1の機械的強度を高めることができると共に、より精度よく角速度ωzを検出することができる。
≪Stress relaxation layer≫
As shown in FIG. 6, the stress relaxation layer 7 is located between the IC 3 and the vibration element 6 and is provided on the upper surface of the IC 3. By providing the stress relaxation layer 7, the impact received by the package 2 is reduced, and the impact is hardly transmitted to the vibration element 6. Further, the stress generated due to the difference in thermal expansion between the IC 3 and the vibration element 6 is relieved, and the vibration element 6 becomes difficult to bend. Therefore, the mechanical strength of the electronic device 1 can be increased, and the angular velocity ωz can be detected with higher accuracy.

このような応力緩和層7は、IC3の上面(パッシベーション膜38上)に積層された第1絶縁層71と、第1絶縁層71上に配置された第1配線層72と、第1絶縁層71および第1配線層72上に配置された第2絶縁層73と、第2絶縁層73上に配置された第2配線層74と、を有している。   Such a stress relaxation layer 7 includes a first insulating layer 71 laminated on the upper surface of the IC 3 (on the passivation film 38), a first wiring layer 72 disposed on the first insulating layer 71, and a first insulating layer. 71 and the second wiring layer 74 disposed on the second insulating layer 73 and the second insulating layer 73 disposed on the first wiring layer 72.

また、第1、第2絶縁層71、73は、それぞれ、弾性を有している。そのため、上述したような衝撃の緩和を図ることができる。このような第1、第2絶縁層71、73の構成材料としては特に限定されないが、例えば、ポリイミド、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、変性ポリイミド樹脂、ベンゾシクロブテン、ポリベンゾオキサゾール等の樹脂材料を用いることができる。これにより、十分な弾性を有する第1、第2絶縁層71、73を形成することができ、上記の効果をより確実に発揮することができる。   Further, the first and second insulating layers 71 and 73 each have elasticity. Therefore, the impact as described above can be reduced. Although it does not specifically limit as a constituent material of such 1st, 2nd insulating layers 71 and 73, For example, a polyimide, a silicone modified polyimide resin, an epoxy resin, a silicone modified epoxy resin, an acrylic resin, a phenol resin, a silicone resin, modified | denatured Resin materials such as polyimide resin, benzocyclobutene, and polybenzoxazole can be used. Thereby, the 1st, 2nd insulating layers 71 and 73 which have sufficient elasticity can be formed, and said effect can be exhibited more reliably.

また、第2配線層74は、図7に示すように、振動素子6の支持部651、652に配置された各端子(接続電極)671b〜674bに対向するように配置された6つの端子(接続パッド)741を有している。そして、各端子741に、固定部材8を介して振動素子6が固定されている。一方、第1配線層72は、図8に示すように、第2配線層74の各端子741とIC3の接続端子37とを電気的に接続する配線部721を有している。これにより、固定部材8および応力緩和層7を介してIC3と振動素子6とが電気的に接続され、これらの間で信号の送受信を行うことができる。このように、第1、第2配線層72、74は、IC3と振動素子6とを電気的に接続するための配線(再配置配線)として機能する。そのため、例えば、IC3の接続端子37を振動素子6の各端子671b〜674bの位置を考慮することなく自由に配置することができる。したがって、電子デバイス1の設計の自由度が向上する。   In addition, as shown in FIG. 7, the second wiring layer 74 includes six terminals (connection electrodes) 671 b to 674 b arranged on the support portions 651 and 652 of the vibration element 6. Connection pad) 741. The vibration element 6 is fixed to each terminal 741 through the fixing member 8. On the other hand, as shown in FIG. 8, the first wiring layer 72 has a wiring part 721 that electrically connects each terminal 741 of the second wiring layer 74 and the connection terminal 37 of the IC 3. Thereby, the IC 3 and the vibration element 6 are electrically connected via the fixing member 8 and the stress relaxation layer 7, and signals can be transmitted and received between them. Thus, the first and second wiring layers 72 and 74 function as wiring (rearrangement wiring) for electrically connecting the IC 3 and the vibration element 6. Therefore, for example, the connection terminal 37 of the IC 3 can be freely arranged without considering the positions of the terminals 671 b to 674 b of the vibration element 6. Therefore, the degree of freedom in designing the electronic device 1 is improved.

また、第2配線層74は、端子741の他に、シールド配線(第1シールド配線)742を有している。シールド配線742は、端子741の配置を阻害しない限りに第2絶縁層73上に広がって配置されている。また、シールド配線742は、定電位、特に本実施形態ではグランドに電気的に接続されている。ここで、定電位とは、グランド電位、または一定の電位に固定された電位のことを意味する。このようなシールド配線742は、振動素子6と配線部721との間に位置し、振動素子6が有する電極と配線部721との容量結合(振動素子6が有する電極と配線部721との間の静電容量)を低減するシールド層として機能する。そのため、シールド配線742を配置することで、S/N比が向上し、角速度をより高精度に検出することのできる電子デバイス1となる。また、ノイズに温度特性がある場合でも、このノイズ事態を低減することができるので、温度特性に優れた電子デバイス1となる。   Further, the second wiring layer 74 has a shield wiring (first shield wiring) 742 in addition to the terminal 741. The shield wiring 742 extends over the second insulating layer 73 as long as the arrangement of the terminals 741 is not hindered. Further, the shield wiring 742 is electrically connected to a constant potential, in particular, the ground in this embodiment. Here, the constant potential means a ground potential or a potential fixed to a constant potential. Such a shield wiring 742 is located between the vibration element 6 and the wiring portion 721 and is capacitively coupled between the electrode of the vibration element 6 and the wiring portion 721 (between the electrode of the vibration element 6 and the wiring portion 721. Function as a shield layer. Therefore, by arranging the shield wiring 742, the S / N ratio is improved, and the electronic device 1 can detect the angular velocity with higher accuracy. Further, even when the noise has temperature characteristics, this noise situation can be reduced, so that the electronic device 1 having excellent temperature characteristics is obtained.

より具体的に説明すると、図9(a)に示すように、振動素子6が有する検出信号電極671aと、第1配線層72が有し、駆動信号端子673bと電気的に接続されている配線部(第1配線)721aとの間にシールド配線742が配置されている。そのため、配線部721aから検出信号電極671aへのノイズの混入が低減され、より正確な検出信号をIC3に送信することができる。同様に、図9(b)に示すように、振動素子6が有する駆動信号電極673aと、第1配線層72が有し、検出信号端子671bと電気的に接続されている配線部(第1配線)721bとの間にシールド配線742が配置されている。そのため、駆動信号電極673aから配線部721bへのノイズの混入が低減され、より正確な検出信号をIC3に送信することができる。このように、シールド配線742を配置することにより、角速度をより高精度に検出することのできる電子デバイス1となる。   More specifically, as shown in FIG. 9A, the detection signal electrode 671a included in the vibration element 6 and the wiring that the first wiring layer 72 includes and is electrically connected to the drive signal terminal 673b. The shield wiring 742 is disposed between the portion (first wiring) 721a. For this reason, the mixing of noise from the wiring portion 721a to the detection signal electrode 671a is reduced, and a more accurate detection signal can be transmitted to the IC3. Similarly, as shown in FIG. 9B, the drive signal electrode 673a included in the vibration element 6 and the first wiring layer 72 included in the wiring portion (the first wiring portion electrically connected to the detection signal terminal 671b). Shield wiring 742 is arranged between the wiring 721b. Therefore, mixing of noise from the drive signal electrode 673a to the wiring portion 721b is reduced, and a more accurate detection signal can be transmitted to the IC3. Thus, by arranging the shield wiring 742, the electronic device 1 can detect the angular velocity with higher accuracy.

ここで、シールド配線742をグランドに接続する方法は、特に限定されない。例えば、IC3に含まれているグランド配線と電気的に接続してもよい。この方法によれば、IC3に元々配置されている配線を利用することができるため、装置の複雑化(大型化)を伴わない点で有効である。   Here, the method of connecting the shield wiring 742 to the ground is not particularly limited. For example, you may electrically connect with the ground wiring contained in IC3. According to this method, since the wiring originally arranged on the IC 3 can be used, it is effective in that the apparatus is not complicated (enlarged).

また、別の方法として、IC3の上面(第4配線層328)にシールド配線742をグランドと接続するための専用配線を設け、この専用配線にシールド配線742を電気的に接続すると共に、専用配線とグランド用の内部端子241とをボンディングワイヤーBWによって電気的に接続してもよい。このような方法によれば、IC3の内部の配線を介さずに、シールド配線742をグランドに接続することができるため、シールド配線742までのインピーダンスを低減することができる。そのため、シールド配線742のシールド効果をより高めることができる。なお、この方法では、グランド用の内部端子241を、IC3と共用してもよいし、IC3用の内部端子241と、シールド配線742用の内部端子241とを別々に設けてもよいが、共用とすることが好ましい。これにより、部品の増加を防ぐことができ、装置の大型化や信頼性の低下を防ぐことができる。   As another method, a dedicated wiring for connecting the shield wiring 742 to the ground is provided on the upper surface (fourth wiring layer 328) of the IC 3, and the shield wiring 742 is electrically connected to the dedicated wiring and the dedicated wiring. And the ground internal terminal 241 may be electrically connected by a bonding wire BW. According to such a method, since the shield wiring 742 can be connected to the ground without going through the wiring inside the IC 3, the impedance to the shield wiring 742 can be reduced. Therefore, the shielding effect of the shield wiring 742 can be further enhanced. In this method, the internal terminal 241 for the ground may be shared with the IC 3, or the internal terminal 241 for the IC 3 and the internal terminal 241 for the shield wiring 742 may be provided separately. It is preferable that Thereby, the increase in components can be prevented, and the enlargement of a device and the fall of reliability can be prevented.

また、別の方法として、シールド配線742をIC3内の配線やIC3上の配線を介さずに、パッケージ2に設けられたグランド用の内部端子241にボンディングワイヤー等を介して直接接続してもよい。これにより、装置構成がより簡単なものとなる。また、シールド配線742までのインピーダンスをより低減することができる。   As another method, the shield wiring 742 may be directly connected to the ground internal terminal 241 provided in the package 2 via a bonding wire or the like without passing through the wiring in the IC 3 or the wiring on the IC 3. . This makes the device configuration simpler. Further, the impedance to the shield wiring 742 can be further reduced.

<第2実施形態>
図10は、本発明の第2実施形態に係る電子デバイスが有する応力緩和層の断面図である。図11ないし図13は、それぞれ、図10に示す応力緩和層の平面図である。図14は、シールド配線の効果を説明するための断面図である。
Second Embodiment
FIG. 10 is a cross-sectional view of a stress relaxation layer included in an electronic device according to the second embodiment of the present invention. 11 to 13 are plan views of the stress relaxation layer shown in FIG. FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining the effect of the shield wiring.

以下、第2実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。   Hereinafter, the second embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted.

第2実施形態は、応力緩和層の構成が異なること以外は、前述した第1実施形態と同様である。   The second embodiment is the same as the first embodiment described above except that the configuration of the stress relaxation layer is different.

本実施形態の応力緩和層7は、図10に示すように、IC3の上面(パッシベーション膜38上)に積層された第1絶縁層71と、第1絶縁層71上に配置された第1配線層72と、第1絶縁層71および第1配線層72上に配置された第2絶縁層73と、第2絶縁層73上に配置された第2配線層74と、第2絶縁層73および第2配線層74上に配置された第3絶縁層75と、第3絶縁層75上に配置された第3配線層76と、を有している。このような構成の応力緩和層7では、弾性を有する絶縁層の数が、例えば、前述した第1実施形態よりも多くなるため、衝撃緩和特性がさらに向上する。   As shown in FIG. 10, the stress relaxation layer 7 of the present embodiment includes a first insulating layer 71 stacked on the upper surface of the IC 3 (on the passivation film 38), and a first wiring disposed on the first insulating layer 71. Layer 72, first insulating layer 71 and second insulating layer 73 disposed on first wiring layer 72, second wiring layer 74 disposed on second insulating layer 73, second insulating layer 73 and A third insulating layer 75 disposed on the second wiring layer 74 and a third wiring layer 76 disposed on the third insulating layer 75 are included. In the stress relaxation layer 7 having such a configuration, the number of insulating layers having elasticity is larger than that of the first embodiment described above, for example, so that the impact relaxation characteristics are further improved.

また、第3配線層76は、図11に示すように、振動素子6の支持部651、652に配置された各端子(接続電極)671b〜674bに対向するように配置された6つの端子(接続パッド)761を有している。そして、各端子761に、固定部材8を介して振動素子6が固定されている。また、第3配線層76は、シールド配線(第1シールド配線)762を有している。シールド配線762は、端子761の配置を阻害しない限りに第3絶縁層75上に広がって配置されている。また、シールド配線762は、定電位、特に本実施形態ではグランドに電気的に接続されている。シールド配線762の効果は、前述した第1実施形態と同様である。   Further, as shown in FIG. 11, the third wiring layer 76 includes six terminals (connection electrodes) 671 b to 674 b arranged on the support portions 651 and 652 of the vibration element 6. Connection pad) 761. The vibration element 6 is fixed to each terminal 761 through the fixing member 8. The third wiring layer 76 has a shield wiring (first shield wiring) 762. The shield wiring 762 extends over the third insulating layer 75 as long as the arrangement of the terminals 761 is not hindered. Further, the shield wiring 762 is electrically connected to a constant potential, particularly in the present embodiment, to the ground. The effect of the shield wiring 762 is the same as that of the first embodiment described above.

また、第2配線層74は、図12に示すように、端子761と電気的に接続された配線部743を有している。また、第1配線層72は、図13に示すように、第2配線層74の各配線部743とIC3の接続端子37とを電気的に接続する配線部721と、シールド配線(第2シールド配線)722と、を有している。   Further, as shown in FIG. 12, the second wiring layer 74 has a wiring portion 743 that is electrically connected to the terminal 761. Further, as shown in FIG. 13, the first wiring layer 72 includes a wiring portion 721 that electrically connects each wiring portion 743 of the second wiring layer 74 and the connection terminal 37 of the IC 3, and a shield wiring (second shield). Wiring) 722.

シールド配線722は、第2配線層74とIC3との間に位置しているため、第2配線層74とIC3との容量結合を低減するシールド配線として機能する。そのため、シールド配線762を配置することで、角速度をより高精度に検出することのできる電子デバイス1となる。より具体的に説明すると、図14(a)に示すように、第2配線層74が有し、検出信号端子671bと電気的に接続されている配線部(第1配線)743aと、IC3(配線層32)が有し、駆動信号端子673bと電気的に接続されている配線部(第2配線)32aとの間にシールド配線722が配置されているため、配線部32aから配線部743aへのノイズの混入が低減され、より正確な検出信号をIC3に送信することができる。同様に、第2配線層74が有し、駆動信号端子673bと電気的に接続されている配線部743bと、IC3(配線層32)が有し、検出信号端子671bと電気的に接続されている配線部(第2配線)32bとの間にシールド配線722が配置されているため、配線部743bから配線部32bへのノイズの混入が低減され、より正確な検出信号をIC3に送信することができる。このように、シールド配線722を配置することにより、角速度をより高精度に検出することのできる電子デバイス1となる。   Since the shield wiring 722 is located between the second wiring layer 74 and the IC 3, it functions as a shield wiring that reduces capacitive coupling between the second wiring layer 74 and the IC 3. Therefore, by arranging the shield wiring 762, the electronic device 1 can detect the angular velocity with higher accuracy. More specifically, as shown in FIG. 14A, the wiring portion (first wiring) 743a that the second wiring layer 74 has and is electrically connected to the detection signal terminal 671b, and the IC3 ( Since the shield wiring 722 is disposed between the wiring layer 32) and the wiring portion (second wiring) 32a that is electrically connected to the drive signal terminal 673b, the wiring portion 32a is connected to the wiring portion 743a. Noise can be reduced, and a more accurate detection signal can be transmitted to the IC 3. Similarly, the wiring portion 743b that the second wiring layer 74 has and is electrically connected to the drive signal terminal 673b, and the IC3 (wiring layer 32) has and is electrically connected to the detection signal terminal 671b. Since the shield wiring 722 is disposed between the wiring section (second wiring) 32b and the wiring section (second wiring) 32b, noise from the wiring section 743b to the wiring section 32b is reduced, and a more accurate detection signal is transmitted to the IC3. Can do. Thus, by arranging the shield wiring 722, the electronic device 1 can detect the angular velocity with higher accuracy.

このような第2実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。   Also according to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be exhibited.

<第3実施形態>
図15は、本発明の第3実施形態に係る電子デバイスが有するICの断面図である。
<Third Embodiment>
FIG. 15 is a cross-sectional view of an IC included in an electronic device according to the third embodiment of the present invention.

以下、第3実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。   Hereinafter, the third embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted.

第3実施形態は、シールド配線(第2シールド配線)がIC内に配置されていること以外は、前述した第2実施形態と同様である。   The third embodiment is the same as the second embodiment described above except that the shield wiring (second shield wiring) is arranged in the IC.

図15に示すように、本実施形態の電子デバイス1では、IC3内にシールド配線(第2シールド配線)328aが配置されている。具体的には、IC3の配線層32が有する第4配線層328の一部としてシールド配線328aが設けられている。このように、IC3内にシールド配線328aを配置することで、前述した第2実施形態と同様の効果を発揮することができると共に、さらに次のような効果を発揮することができる。すなわち、IC3内にシールド配線328aを配置することで、応力緩和層7から、第2シールド配線を配置するための第1絶縁層71および第1配線層72を省略することができる。そのため、応力緩和層7をより薄くすることができ、電子デバイス1の低背化を図ることができる。   As shown in FIG. 15, in the electronic device 1 of the present embodiment, a shield wiring (second shield wiring) 328 a is disposed in the IC 3. Specifically, the shield wiring 328a is provided as a part of the fourth wiring layer 328 included in the wiring layer 32 of the IC3. Thus, by arranging the shield wiring 328a in the IC 3, the same effects as those of the second embodiment described above can be exhibited, and further the following effects can be exhibited. That is, by arranging the shield wiring 328a in the IC 3, the first insulating layer 71 and the first wiring layer 72 for arranging the second shield wiring can be omitted from the stress relaxation layer 7. Therefore, the stress relaxation layer 7 can be made thinner and the electronic device 1 can be reduced in height.

このような第3実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。   Also according to the third embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be exhibited.

<第4実施形態>
図16は、本発明の第4実施形態に係る電子デバイスが有する振動素子の平面図である。
<Fourth embodiment>
FIG. 16 is a plan view of a vibration element included in an electronic device according to the fourth embodiment of the invention.

以下、第4実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。   Hereinafter, the fourth embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted.

第4実施形態は、振動素子の構成が異なること以外は、前述した第1実施形態と同様である。   The fourth embodiment is the same as the first embodiment described above except that the configuration of the vibration element is different.

本実施形態の電子デバイス1が有する振動素子5は、所謂「H型」と呼ばれるジャイロ素子であり、Y軸まわりの角速度ωyを検出することができる。このような振動素子5は、図16に示すように、水晶からなる振動片50と、振動片50に配置された電極と、を有している。ただし、振動片50の材料としては、水晶に限定されず、例えば、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電材料を用いることもできる。   The vibration element 5 included in the electronic device 1 of the present embodiment is a so-called “H type” gyro element, and can detect an angular velocity ωy around the Y axis. As shown in FIG. 16, such a vibrating element 5 includes a vibrating piece 50 made of crystal and an electrode disposed on the vibrating piece 50. However, the material of the resonator element 50 is not limited to quartz, and for example, a piezoelectric material such as lithium tantalate or lithium niobate can also be used.

振動片50は、水晶の結晶軸であるx軸(電気軸)およびy軸(機械軸)で規定されるxy平面に広がりを有し、z軸(光軸)方向に厚みを有する板状をなしている。また、振動片50は、基部51と、基部51から−y軸側に並んで延出する一対の駆動振動腕521、522と、基部51から+y軸側に並んで延出する一対の検出振動腕531、532と、基部51から+y軸側に延出し、検出振動腕531、532の両側に位置する一対の調整振動腕541、542と、基部51を支持する支持部55と、基部51と支持部55とを連結する連結部56と、を有している。なお、このような振動片50では、基部51、駆動振動腕521、522、検出振動腕531、532および調整振動腕541、542で振動体500が構成されている。   The resonator element 50 has a plate shape having a spread in the xy plane defined by the x-axis (electrical axis) and the y-axis (mechanical axis) which are crystal axes of the crystal and having a thickness in the z-axis (optical axis) direction. There is no. The vibrating piece 50 includes a base 51, a pair of drive vibrating arms 521 and 522 extending side by side from the base 51 on the −y axis side, and a pair of detection vibrations extending side by side from the base 51 to the + y axis side. A pair of adjustment vibrating arms 541 and 542 that extend from the base 51 to the + y-axis side and are located on both sides of the detection vibrating arms 531 and 532, a support portion 55 that supports the base 51, and a base 51 And a connecting portion 56 that connects the support portion 55. In such a vibrating piece 50, the vibrating body 500 is configured by the base 51, the driving vibrating arms 521 and 522, the detecting vibrating arms 531 and 532, and the adjusting vibrating arms 541 and 542.

このような振動素子5は、支持部55で応力緩和層7に固定されている。また、振動素子5の応力緩和層7への固定は、固定部材8を用いて行われており、固定部材8および応力緩和層7を介して、振動素子5とIC3とが電気的に接続されている。   Such a vibration element 5 is fixed to the stress relaxation layer 7 by the support portion 55. Further, the vibration element 5 is fixed to the stress relaxation layer 7 by using the fixing member 8, and the vibration element 5 and the IC 3 are electrically connected via the fixing member 8 and the stress relaxation layer 7. ing.

駆動振動腕521、522には図示しない駆動信号電極が設けられており、IC3から駆動信号電極に発振駆動信号(交番電圧)を印加することで、矢印Dで示す駆動モードが励振される。そして、駆動振動腕521、522が駆動モードで振動しているときに、Y軸まわりの角速度ωyが加わると、矢印Eで示す検出モードが励振され、これにより、検出振動腕531、532が振動する。検出振動腕531、532には図示しない検出信号電極が設けられており、この検出信号電極から検出振動腕531、532の振動により生じる検出信号(電荷)が取り出される。そして、取り出された検出信号に基づいてIC3が角速度ωyを検出する。   The drive vibration arms 521 and 522 are provided with drive signal electrodes (not shown), and the drive mode indicated by the arrow D is excited by applying an oscillation drive signal (alternating voltage) from the IC 3 to the drive signal electrodes. When the driving vibration arms 521 and 522 are vibrating in the driving mode, if an angular velocity ωy about the Y axis is applied, the detection mode indicated by the arrow E is excited, and thus the detection vibrating arms 531 and 532 vibrate. To do. The detection vibration arms 531 and 532 are provided with detection signal electrodes (not shown), and detection signals (charges) generated by vibrations of the detection vibration arms 531 and 532 are extracted from the detection signal electrodes. Then, the IC 3 detects the angular velocity ωy based on the extracted detection signal.

このような第4実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。   According to the fourth embodiment, the same effect as that of the first embodiment described above can be exhibited.

<第5実施形態>
図17は、本発明の第5実施形態に係る電子デバイスを示す斜視図である。図18は、図17に示す電子デバイスの平面図である。図19は、図17に示す電子デバイスの変形例を示す平面図である。
<Fifth Embodiment>
FIG. 17 is a perspective view showing an electronic device according to the fifth embodiment of the present invention. 18 is a plan view of the electronic device shown in FIG. FIG. 19 is a plan view showing a modification of the electronic device shown in FIG.

以下、第5実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。   Hereinafter, the fifth embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiments, and description of similar matters will be omitted.

第5実施形態は、振動素子を複数有すること以外は、前述した第1実施形態と同様である。   The fifth embodiment is the same as the first embodiment described above except that a plurality of vibration elements are provided.

本実施形態の電子デバイス1は、3軸角速度センサーであり、X軸まわりの角速度ωxと、Y軸まわりの角速度ωyと、Z軸まわりの角速度ωzと、をそれぞれ独立して検出することができるものである。このような電子デバイス1は、図17に示すように、内部に収容空間Sが形成されたパッケージ2と、パッケージ2に収容されたIC3と、IC3上に応力緩和層7を介して配置された3つの振動素子4、5、6と、を有している。なお、振動素子5、6は、前述した実施形態で説明した構成と同様であり、振動素子4は、異なる向きに配置されている以外は、振動素子5と同様の構成である。   The electronic device 1 of this embodiment is a triaxial angular velocity sensor, and can independently detect an angular velocity ωx around the X axis, an angular velocity ωy around the Y axis, and an angular velocity ωz around the Z axis. Is. As shown in FIG. 17, such an electronic device 1 is arranged via a stress relaxation layer 7 on the package 2 in which the accommodation space S is formed, the IC 3 accommodated in the package 2, and the IC 3. Three vibration elements 4, 5 and 6 are provided. The vibration elements 5 and 6 have the same configuration as that described in the above-described embodiment, and the vibration element 4 has the same configuration as the vibration element 5 except that the vibration elements 4 are arranged in different directions.

≪IC≫
IC3は、略矩形の平面視形状を有し、平面視の外形は、図18に示すように、Y軸方向に延在する一対の外縁3a、3bと、X軸方向に延在する一対の外縁3c、3dと、を有している。
≪IC≫
The IC 3 has a substantially rectangular plan view shape. As shown in FIG. 18, the outer shape of the plan view has a pair of outer edges 3a and 3b extending in the Y-axis direction and a pair of extensions extending in the X-axis direction. And outer edges 3c and 3d.

このIC3には、例えば、外部のホストデバイスと通信を行うインターフェース部3iと、振動素子4を駆動し、振動素子4に加わった角速度ωyを検出する駆動/検出回路3yと、振動素子5を駆動し、振動素子5に加わった角速度ωxを検出する駆動/検出回路3xと、振動素子6を駆動し、振動素子6に加わった角速度ωzを検出する駆動/検出回路3zと、が含まれている。   The IC 3 includes, for example, an interface unit 3 i that communicates with an external host device, a driving element 4 that drives the vibration element 4, detects an angular velocity ωy applied to the vibration element 4, and drives the vibration element 5. In addition, a drive / detection circuit 3x that detects the angular velocity ωx applied to the vibration element 5 and a drive / detection circuit 3z that drives the vibration element 6 and detects the angular velocity ωz applied to the vibration element 6 are included. .

ここで、複数の接続端子39は、図18に示すように、IC3の上面に設定された3つの領域、第1端子配置領域SS1、第2端子配置領域SS2および第3端子配置領域SS3に分かれて配置されている。第1端子配置領域SS1は、外縁3cに沿って、かつ、外縁3a側に片寄って配置されており、第2端子配置領域SS2は、外縁3dに沿って、かつ、外縁3a側に片寄って配置されており、第3端子配置領域SS3は、外縁3bに沿って、かつ、外縁3d側に片寄って配置されている。   Here, as shown in FIG. 18, the plurality of connection terminals 39 are divided into three regions set on the upper surface of the IC 3, a first terminal arrangement region SS1, a second terminal arrangement region SS2, and a third terminal arrangement region SS3. Are arranged. The first terminal arrangement region SS1 is arranged along the outer edge 3c and offset toward the outer edge 3a, and the second terminal arrangement region SS2 is arranged along the outer edge 3d and offset toward the outer edge 3a. The third terminal arrangement region SS3 is arranged along the outer edge 3b and closer to the outer edge 3d side.

第1端子配置領域SS1には、例えば、通信方式を選択するためのスレーブセレクト信号SS用のデジタル信号端子、データ入力信号MOSI用のデジタル信号端子、クロック信号SCLK用のデジタル信号端子、データ出力信号MISO用のデジタル信号端子等のデジタル信号用端子がまとめて配置されている。また、第2端子配置領域SS2および第3端子配置領域SS3には、例えば、グランドGND用のグランド端子、インターフェース部3iの電源VDDI用の電源信号端子、駆動/検出回路3x、3y、3zの電源VDD用の電源信号端子、テスト用のテスト信号用端子等のアナログ信号用端子がまとめて配置されている。   In the first terminal arrangement area SS1, for example, a digital signal terminal for a slave select signal SS for selecting a communication method, a digital signal terminal for a data input signal MOSI, a digital signal terminal for a clock signal SCLK, and a data output signal Digital signal terminals such as MISO digital signal terminals are arranged together. The second terminal arrangement area SS2 and the third terminal arrangement area SS3 include, for example, a ground terminal for the ground GND, a power supply signal terminal for the power supply VDDI of the interface unit 3i, and power supplies for the drive / detection circuits 3x, 3y, and 3z. Analog signal terminals such as a power supply signal terminal for VDD and a test signal terminal for test are arranged together.

このように、デジタル信号用端子とアナログ信号用端子とを異なる領域に分けて配置することで、アナログ信号用端子(配線)へのデジタル信号の混入を低減することができる。そのため、ノイズを低減することができ、より正確な駆動を行うことのできる電子デバイス1となる。特に、本実施形態では、第2、第3端子配置領域SS2、SS3から第1端子配置領域SS1をなるべく遠ざける配置となっているため、上記の効果をより効果的に発揮することができる。   As described above, by arranging the digital signal terminal and the analog signal terminal in different regions, mixing of the digital signal into the analog signal terminal (wiring) can be reduced. Therefore, it becomes the electronic device 1 which can reduce a noise and can perform more exact drive. In particular, in the present embodiment, since the first terminal arrangement region SS1 is arranged as far as possible from the second and third terminal arrangement regions SS2, SS3, the above effects can be more effectively exhibited.

≪振動素子の配置≫
振動素子4は、図18に示すように、検出軸JがY軸と一致するように配置されている。これにより、振動素子4によって角速度ωyを検出することができる。また、振動素子4は、IC3の上面の外縁3b側および外縁3d側に片寄った位置に配置されている。また、振動素子4の+X軸側(振動素子4と外縁3bとの間)には第3端子配置領域SS3が位置し、振動素子4の−X軸側(振動素子4と外縁3aとの間)には第2端子配置領域SS2が位置している。また、振動素子4は、検出振動腕431、432および調整振動腕441、442が平面視でIC3の外縁3dから+Y側へはみ出して配置されている。すなわち、振動素子4は、検出振動腕431、432および調整振動腕441、442が平面視でIC3と重ならないように配置されている。
≪Arrangement of vibration element≫
Vibrating element 4, as shown in FIG. 18, the detection axis J 4 are arranged to coincide with the Y-axis. Thereby, the angular velocity ωy can be detected by the vibration element 4. Further, the vibration element 4 is disposed at a position offset from the outer edge 3b side and the outer edge 3d side of the upper surface of the IC 3. The third terminal arrangement region SS3 is located on the + X axis side of the vibration element 4 (between the vibration element 4 and the outer edge 3b), and on the −X axis side of the vibration element 4 (between the vibration element 4 and the outer edge 3a). ) Is the second terminal arrangement region SS2. Further, in the vibration element 4, the detection vibration arms 431 and 432 and the adjustment vibration arms 441 and 442 are disposed so as to protrude from the outer edge 3d of the IC 3 to the + Y side in a plan view. That is, the vibration element 4 is arranged such that the detection vibration arms 431 and 432 and the adjustment vibration arms 441 and 442 do not overlap with the IC 3 in plan view.

次に、振動素子5の配置について説明する。振動素子5は、図18に示すように、検出軸JがX軸と一致するように配置されている。これにより、振動素子5によって角速度ωxを検出することができる。また、振動素子5は、IC3の上面の外縁3b側および外縁3c側に片寄った位置に配置されている。そのため、振動素子5は、振動素子4に対して−Y軸側(振動素子4と外縁3cとの間)に位置している。また、振動素子5の−X軸側(振動素子5と外縁3aとの間)には第1端子配置領域SS1が位置している。また、振動素子5は、検出振動腕531、532および調整振動腕541、542が平面視でIC3の外縁3bから+X側へはみ出して配置されている。 Next, the arrangement of the vibration element 5 will be described. Vibrating element 5, as shown in FIG. 18, the detection axis J 5 are arranged to coincide with the X axis. Thereby, the angular velocity ωx can be detected by the vibration element 5. The vibration element 5 is disposed at a position offset from the outer edge 3b side and the outer edge 3c side of the upper surface of the IC3. Therefore, the vibration element 5 is located on the −Y axis side (between the vibration element 4 and the outer edge 3 c) with respect to the vibration element 4. The first terminal arrangement region SS1 is located on the −X axis side (between the vibration element 5 and the outer edge 3a) of the vibration element 5. Further, the vibration element 5 is arranged such that the detection vibration arms 531 and 532 and the adjustment vibration arms 541 and 542 protrude from the outer edge 3b of the IC 3 to the + X side in a plan view.

次に、振動素子6の配置について説明する。振動素子6は、図18に示すように、検出軸JがZ軸と一致するように配置されている。これにより、振動素子6によって角速度ωzを検出することができる。また、振動素子6は、IC3の上面の外縁3a側に片寄った位置に配置されている。そのため、振動素子6は、振動素子4、5に対して−X軸側(振動素子4、5と外縁3aとの間)に位置している。また、振動素子6の−Y軸側(振動素子6と外縁3cとの間)には第1端子配置領域SS1が位置し、+Y軸側(振動素子6と外縁3dとの間)には第2端子配置領域SS2が位置している。 Next, the arrangement of the vibration element 6 will be described. Vibrating element 6, as shown in FIG. 18, the detection axis J 6 is arranged to coincide with the Z-axis. Thereby, the angular velocity ωz can be detected by the vibration element 6. Further, the vibration element 6 is disposed at a position offset toward the outer edge 3 a side of the upper surface of the IC 3. Therefore, the vibration element 6 is located on the −X axis side (between the vibration elements 4 and 5 and the outer edge 3 a) with respect to the vibration elements 4 and 5. The first terminal arrangement region SS1 is located on the −Y axis side (between the vibration element 6 and the outer edge 3c) of the vibration element 6, and the first terminal arrangement region SS1 is located on the + Y axis side (between the vibration element 6 and the outer edge 3d). A two-terminal arrangement region SS2 is located.

また、振動素子6は、第1端子配置領域SS1よりも第2端子配置領域SS2側に片寄って配置されている。言い換えると、振動素子6は、第1端子配置領域SS1との離間距離DSS1よりも、第2端子配置領域SS2との離間距離DSS2の方が短くなるように配置されている。これにより、第1端子配置領域SS1から振動素子6をなるべく離間させることができ、振動素子6へのデジタル信号の混入が低減される。そのため、駆動信号や検出信号へのノイズの混入を低減することができ、より正確な駆動を行うことのできる電子デバイス1となる。 Further, the vibration element 6 is arranged closer to the second terminal arrangement area SS2 than the first terminal arrangement area SS1. In other words, the vibration element 6 is disposed such that the separation distance D SS2 from the second terminal arrangement region SS2 is shorter than the separation distance D SS1 from the first terminal arrangement region SS1. Thereby, the vibration element 6 can be separated as much as possible from the first terminal arrangement region SS1, and mixing of digital signals into the vibration element 6 is reduced. Therefore, it is possible to reduce the mixing of noise into the drive signal and the detection signal, and the electronic device 1 can be driven more accurately.

また、振動素子6は、支持部651、652の並び方向がX軸方向と一致するように配置されている。振動素子6は、支持部651、652の並び方向の長さの方が、これに直交する方向(連結腕631、632の延在方向)の長さよりも長いため、このように配置することで、IC3の上面のスペースを有効に活用することができる。そのため、例えば、外縁3a、3cの離間距離を短くすることができ、IC3の小型化を図ることができる。   In addition, the vibration element 6 is arranged so that the alignment direction of the support portions 651 and 652 coincides with the X-axis direction. The vibration element 6 is arranged in this manner because the length in the direction in which the support portions 651 and 652 are arranged is longer than the length in the direction perpendicular to the direction (the extending direction of the connecting arms 631 and 632). The space on the upper surface of the IC 3 can be used effectively. Therefore, for example, the distance between the outer edges 3a and 3c can be shortened, and the IC 3 can be downsized.

以上のように、IC3の上面の外縁3b側の領域に振動素子4、5をx軸方向に並べて配置し、さらに、IC3の上面の外縁3a側の領域に振動素子6を配置することで、これら3つの振動素子4、5、6を比較的小さいスペースで配置することができる。そのため、IC3の小型化を図ることができ、それに伴い、電子デバイス1の小型化を図ることができる。   As described above, the vibration elements 4 and 5 are arranged in the x-axis direction in the region on the outer edge 3b side of the upper surface of the IC 3, and the vibration element 6 is disposed in the region on the outer edge 3a side of the upper surface of the IC 3, These three vibrating elements 4, 5, 6 can be arranged in a relatively small space. For this reason, the IC 3 can be reduced in size, and accordingly, the electronic device 1 can be reduced in size.

≪応力緩和層≫
応力緩和層7は、IC3と振動素子4との間に設けられ、上面に振動素子4が配置された第1応力緩和層7Aと、IC3と振動素子5との間に設けられ、上面に振動素子5が配置された第2応力緩和層7Bと、IC3と振動素子6との間に設けられ、上面に振動素子6が配置された第3応力緩和層7Cと、を有している。このように、振動素子4、5、6ごとに応力緩和層7を分割することで、振動素子4、5、6間での振動が互いに伝わり難くなる。そのため、各振動素子4、5、6によって角速度をより精度よく検出することができる。なお、第1、第2、第3応力緩和層7A、7B、7Cの構成としては、前述した第1、第2実施形態で述べた応力緩和層7の構成と同様であるため、その説明を省略する。
≪Stress relaxation layer≫
The stress relaxation layer 7 is provided between the IC 3 and the vibration element 4. The stress relaxation layer 7 is provided between the IC 3 and the vibration element 5 with the first stress relaxation layer 7 A having the vibration element 4 disposed on the upper surface. It has the 2nd stress relaxation layer 7B in which the element 5 is arrange | positioned, and the 3rd stress relaxation layer 7C which was provided between IC3 and the vibration element 6, and the vibration element 6 was arrange | positioned on the upper surface. As described above, by dividing the stress relaxation layer 7 for each of the vibration elements 4, 5, and 6, vibrations between the vibration elements 4, 5, and 6 are hardly transmitted to each other. Therefore, the angular velocity can be detected with higher accuracy by the vibration elements 4, 5, 6. The configuration of the first, second, and third stress relaxation layers 7A, 7B, and 7C is the same as the configuration of the stress relaxation layer 7 described in the first and second embodiments described above. Omitted.

このような第5実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。   According to the fifth embodiment, the same effect as that of the first embodiment described above can be exhibited.

なお、本実施形態では、応力緩和層7が、第1、第2、第3応力緩和層7A、7B、7Cに分割されているが、例えば、図19に示すように、第1、第2、第3応力緩和層7A、7B、7Cを一体的に形成してもよい。言い換えると、1つの応力緩和層7上に、3つの振動素子4、5、6を配置してもよい。これにより、本実施形態と比較して、第1、第2、第3応力緩和層7A、7B、7Cの隙間が無くなるため、当該隙間からのノイズの混入が防止され、よりシールド効果を高めることができる。   In this embodiment, the stress relaxation layer 7 is divided into first, second, and third stress relaxation layers 7A, 7B, and 7C. For example, as shown in FIG. The third stress relaxation layers 7A, 7B, and 7C may be integrally formed. In other words, three vibration elements 4, 5, 6 may be disposed on one stress relaxation layer 7. This eliminates the gap between the first, second, and third stress relaxation layers 7A, 7B, and 7C as compared to the present embodiment, thereby preventing noise from entering from the gap and further enhancing the shielding effect. Can do.

[電子機器]
次いで、電子デバイス1を適用した電子機器について、図20〜図22に基づき、詳細に説明する。
[Electronics]
Next, an electronic apparatus to which the electronic device 1 is applied will be described in detail with reference to FIGS.

図20は、本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。   FIG. 20 is a perspective view illustrating a configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which an electronic apparatus including the electronic device of the present invention is applied.

この図において、パーソナルコンピューター1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部1108を備えた表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター1100には、角速度検知手段(ジャイロセンサー)として機能する電子デバイス1が内蔵されている。そのため、パーソナルコンピューター1100は、より高性能で、高い信頼性を発揮することができる。   In this figure, a personal computer 1100 includes a main body portion 1104 provided with a keyboard 1102 and a display unit 1106 provided with a display portion 1108. The display unit 1106 is rotated with respect to the main body portion 1104 via a hinge structure portion. It is supported movably. Such a personal computer 1100 incorporates an electronic device 1 that functions as angular velocity detection means (gyro sensor). Therefore, the personal computer 1100 can exhibit higher performance and higher reliability.

図21は、本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。   FIG. 21 is a perspective view illustrating a configuration of a mobile phone (including PHS) to which an electronic apparatus including the electronic device of the invention is applied.

この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206を備え、操作ボタン1202と受話口1204との間には、表示部1208が配置されている。このような携帯電話機1200には、角速度検知手段(ジャイロセンサー)として機能する電子デバイス1が内蔵されている。そのため、携帯電話機1200は、より高性能で、高い信頼性を発揮することができる。   In this figure, a cellular phone 1200 includes a plurality of operation buttons 1202, an earpiece 1204, and a mouthpiece 1206, and a display unit 1208 is disposed between the operation buttons 1202 and the earpiece 1204. Such a cellular phone 1200 incorporates an electronic device 1 that functions as angular velocity detection means (gyro sensor). Therefore, the cellular phone 1200 can exhibit higher performance and higher reliability.

図22は、本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したデジタルスチールカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。   FIG. 22 is a perspective view showing a configuration of a digital still camera to which an electronic apparatus including the electronic device of the present invention is applied. In this figure, connection with an external device is also simply shown.

デジタルスチールカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。デジタルスチールカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、表示部1310が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部1310は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース1302の正面側(図中裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。撮影者が表示部1310に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、メモリー1308に転送・格納される。   The digital still camera 1300 generates an imaging signal (image signal) by photoelectrically converting an optical image of a subject using an imaging element such as a CCD (Charge Coupled Device). A display unit 1310 is provided on the back of a case (body) 1302 in the digital still camera 1300, and is configured to perform display based on an imaging signal from the CCD. The display unit 1310 displays a subject as an electronic image. Functions as a viewfinder. A light receiving unit 1304 including an optical lens (imaging optical system), a CCD, and the like is provided on the front side (the back side in the drawing) of the case 1302. When the photographer confirms the subject image displayed on the display unit 1310 and presses the shutter button 1306, the CCD image pickup signal at that time is transferred and stored in the memory 1308.

また、このデジタルスチールカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314と、が設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニター1430が、データ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピューター1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー1308に格納された撮像信号が、テレビモニター1430や、パーソナルコンピューター1440に出力される構成になっている。   In this digital still camera 1300, a video signal output terminal 1312 and an input / output terminal 1314 for data communication are provided on the side surface of the case 1302. As shown in the figure, a television monitor 1430 is connected to the video signal output terminal 1312 and a personal computer 1440 is connected to the input / output terminal 1314 for data communication as necessary. Further, the imaging signal stored in the memory 1308 is output to the television monitor 1430 or the personal computer 1440 by a predetermined operation.

このようなデジタルスチールカメラ1300には、角速度検知手段(ジャイロセンサー)として機能する電子デバイス1が内蔵されている。そのため、デジタルスチールカメラ1300は、より高性能で、高い信頼性を発揮することができる。   Such a digital still camera 1300 incorporates an electronic device 1 that functions as an angular velocity detection means (gyro sensor). Therefore, the digital still camera 1300 can exhibit higher performance and higher reliability.

なお、本発明の電子デバイスを備える電子機器は、図20のパーソナルコンピューター(モバイル型パーソナルコンピューター)、図21の携帯電話機、図22のデジタルスチールカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置(例えばインクジェットプリンター)、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS端末、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシュミレーター等に適用することができる。   In addition to the personal computer (mobile personal computer) of FIG. 20, the mobile phone of FIG. 21, and the digital still camera of FIG. Inkjet printers), laptop personal computers, televisions, video cameras, video tape recorders, car navigation devices, pagers, electronic notebooks (including those with communication functions), electronic dictionaries, calculators, electronic game devices, word processors, workstations, televisions Telephone, crime prevention TV monitor, electronic binoculars, POS terminal, medical equipment (for example, electronic thermometer, blood pressure monitor, blood glucose meter, electrocardiogram measuring device, ultrasonic diagnostic device, electronic endoscope), fish detector, various measuring devices, instruments Class (eg, vehicle, navigation Aircraft, gauges of a ship), can be applied to a flight simulator or the like.

[移動体]
次いで、図1に示す電子デバイス1を適用した移動体について、図23に基づき、詳細に説明する。
[Moving object]
Next, a moving body to which the electronic device 1 shown in FIG. 1 is applied will be described in detail based on FIG.

図23は、本発明の電子デバイスを備える移動体を適用した自動車の構成を示す斜視図である。   FIG. 23 is a perspective view showing a configuration of an automobile to which a moving object including the electronic device of the present invention is applied.

自動車1500には、角速度検知手段(ジャイロセンサー)として機能する電子デバイス1が内蔵されており、電子デバイス1によって車体1501の姿勢を検出することができる。電子デバイス1の検出信号は、車体姿勢制御装置1502に供給され、車体姿勢制御装置1502は、その信号に基づいて車体1501の姿勢を検出し、検出結果に応じてサスペンションの硬軟を制御したり、個々の車輪1503のブレーキを制御したりすることができる。その他、このような姿勢制御は、二足歩行ロボットやラジコンヘリコプターで利用することができる。以上のように、各種移動体の姿勢制御の実現にあたって、電子デバイス1が組み込まれる。   The automobile 1500 incorporates an electronic device 1 that functions as angular velocity detection means (gyro sensor), and the attitude of the vehicle body 1501 can be detected by the electronic device 1. The detection signal of the electronic device 1 is supplied to the vehicle body posture control device 1502, and the vehicle body posture control device 1502 detects the posture of the vehicle body 1501 based on the signal and controls the stiffness of the suspension according to the detection result. The brakes of the individual wheels 1503 can be controlled. In addition, such posture control can be used by a biped robot or a radio control helicopter. As described above, the electronic device 1 is incorporated in realizing the attitude control of various moving objects.

以上、本発明の電子デバイス、電子機器および移動体を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。   As mentioned above, although the electronic device, the electronic apparatus, and the moving body of the present invention have been described based on the illustrated embodiments, the present invention is not limited to this, and the configuration of each unit is an arbitrary configuration having the same function Can be substituted. In addition, any other component may be added to the present invention. Further, the present invention may be a combination of any two or more configurations (features) of the above embodiments.

また、前述した実施形態では、IC上に1つの振動素子が設けられた構成について説明したが、振動素子の数としては、特に限定されず、例えば、X軸まわりの角速度を検出することのできる振動素子と、Y軸まわりの角速度を検出することのできる振動素子と、Z軸まわりの角速度を検出することのできる振動素子と、を配置してもよい。   In the above-described embodiment, the configuration in which one vibration element is provided on the IC has been described. However, the number of vibration elements is not particularly limited, and for example, an angular velocity around the X axis can be detected. A vibration element, a vibration element that can detect an angular velocity around the Y axis, and a vibration element that can detect an angular velocity around the Z axis may be arranged.

また、前述した実施形態では、電子デバイスとしての角速度センサーについて説明したが、電子デバイスとしては、角速度センサーに限定されず、例えば、所定の周波数の信号を出力する発振器であってもよいし、角速度以外の物理量(加速度、気圧)等を検出することのできる物理量センサーであってもよい。   In the above-described embodiments, the angular velocity sensor as an electronic device has been described. However, the electronic device is not limited to the angular velocity sensor, and may be, for example, an oscillator that outputs a signal of a predetermined frequency, or an angular velocity. It may be a physical quantity sensor that can detect physical quantities (acceleration, atmospheric pressure), etc.

また、前述した実施形態では、振動素子として水晶基板(圧電基板)からなる振動片に電極を配置した構成のものを用いているが、振動素子の構成としては、これに限定されない。例えば、シリコン基板をパターニングして得られた振動片に圧電素子を配置し、この圧電素子に電圧を印加して圧電素子を伸縮させることで、振動片を振動させる構成の振動素子であってもよい。   In the above-described embodiment, the vibration element has a configuration in which electrodes are arranged on a vibration piece made of a quartz substrate (piezoelectric substrate). However, the configuration of the vibration element is not limited to this. For example, even if the piezoelectric element is arranged on a vibration piece obtained by patterning a silicon substrate and a voltage is applied to the piezoelectric element to expand and contract the piezoelectric element, the vibration element is configured to vibrate the vibration piece. Good.

1……電子デバイス
2……パッケージ
21……ベース
211……凹部
211a……第1凹部
211b……第2凹部
241……内部端子
242……外部端子
22……リッド
23……シームリング
3……IC
3a、3b、3c、3d……外縁
3i……インターフェース部
3x、3y、3z……駆動/検出回路
31……シリコン基板
311……能動面
32……配線層
32a、32b……配線部
321……第1絶縁層
322……第1配線層
323……第2絶縁層
324……第2配線層
325……第3絶縁層
326……第3配線層
327……第4絶縁層
328……第4配線層
328a……シールド配線
37……接続端子
38……パッシベーション膜
39……接続端子
4……振動素子
431、432……検出振動腕
441、442……調整振動腕
5……振動素子
50……振動片
500……振動体
51……基部
521、522……駆動振動腕
531、532……検出振動腕
541、542……調整振動腕
55……支持部
56……連結部
6……振動素子
60……振動片
600……振動体
61……基部
621、622……検出振動腕
631、632……連結腕
641、642、643、644……駆動振動腕
651、652……支持部
661、662、663、664……梁部
671a……検出信号電極
671b……検出信号端子
672a……検出接地電極
672b……検出接地端子
673a……駆動信号電極
673b……駆動信号端子
674a……駆動接地電極
674b……駆動接地端子
7……応力緩和層
7A……第1応力緩和層
7B……第2応力緩和層
7C……第3応力緩和層
71……第1絶縁層
72……第1配線層
721、721a、721b……配線部
722……シールド配線
73……第2絶縁層
74……第2配線層
741……端子
742……シールド配線
743、743a、743b……配線部
75……第3絶縁層
76……第3配線層
761……端子
762……シールド配線
8……固定部材
1100……パーソナルコンピューター
1102……キーボード
1104……本体部
1106……表示ユニット
1108……表示部
1200……携帯電話機
1202……操作ボタン
1204……受話口
1206……送話口
1208……表示部
1300……デジタルスチールカメラ
1302……ケース
1304……受光ユニット
1306……シャッターボタン
1308……メモリー
1310……表示部
1312……ビデオ信号出力端子
1314……入出力端子
1430……テレビモニター
1440……パーソナルコンピューター
1500……自動車
1501……車体
1502……車体姿勢制御装置
1503……車輪
BW……ボンディングワイヤー
SS1、DSS2……離間距離
、J、J……検出軸
S……収容空間
SS1……第1端子配置領域
SS2……第2端子配置領域
SS3……第3端子配置領域
ωx、ωy、ωz……角速度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electronic device 2 ... Package 21 ... Base 211 ... Recess 211a ... 1st recessed part 211b ... 2nd recessed part 241 ... Internal terminal 242 ... External terminal 22 ... Lid 23 ... Seam ring 3 ... ... IC
3a, 3b, 3c, 3d ... outer edge 3i ... interface part 3x, 3y, 3z ... drive / detection circuit 31 ... silicon substrate 311 ... active surface 32 ... wiring layer 32a, 32b ... wiring part 321 ... ... 1st insulating layer 322 ... 1st wiring layer 323 ... 2nd insulating layer 324 ... 2nd wiring layer 325 ... 3rd insulating layer 326 ... 3rd wiring layer 327 ... 4th insulating layer 328 ... Fourth wiring layer 328a …… Shield wiring 37 …… Connection terminal 38 …… Passivation film 39 …… Connection terminal 4 …… Vibration element 431, 432 …… Detection vibration arm 441,442 …… Adjustment vibration arm 5 …… Vibration element 50 …… Vibrating piece 500 …… Vibrating body 51 …… Base portion 521, 522 …… Drive vibrating arm 531,532… Detection vibrating arm 541,542… Adjusting vibrating arm 55 …… Supporting portion 56 …… Connecting portion 6 …… Vibrating element 60 …… Vibrating piece 600 …… Vibrating body 61 …… Base 621, 622 ...... Detecting vibrating arm 631, 632. Support portion 661, 662, 663, 664... Beam portion 671a... Detection signal electrode 671b... Detection signal terminal 672a .. detection ground electrode 672b .. detection ground terminal 673a. Drive ground electrode 674b Drive ground terminal 7 Stress relaxation layer 7A First stress relaxation layer 7B Second stress relaxation layer 7C Third stress relaxation layer 71 First insulation layer 72 ... 1st wiring layer 721, 721a, 721b ... Wiring part 722 ... Shield wiring 73 ... 2nd insulating layer 74 ... 2nd wiring layer 741 ... Terminal 742 ... Shield Wiring 743, 743 a, 743 b... Wiring portion 75... Third insulating layer 76... Third wiring layer 761 .. terminal 762 .. shield wiring 8 .. fixing member 1100 ... personal computer 1102. Main unit 1106... Display unit 1108... Display unit 1200... Mobile phone 1202 .. Operation buttons 1204 .. Earpiece 1206 .. Mouthpiece 1208 .. Display unit 1300. Light receiving unit 1306 …… Shutter button 1308 …… Memory 1310 …… Display 1312 …… Video signal output terminal 1314 …… Input / output terminal 1430 …… TV monitor 1440 …… Personal computer 1500 …… Automobile 1501 …… Body 1502… …car Attitude control system 1503 ...... wheel BW ...... bonding wire D SS1, D SS2 ...... distance J 4, J 5, J 6 ...... detection axis S ...... housing space SS1 ...... first terminal arrangement region SS2 ...... first Two-terminal arrangement area SS3 ... Third terminal arrangement area ωx, ωy, ωz ... Angular velocity

Claims (7)

振動体と、前記振動体に配置されている電極と、を有する振動素子と、
前記振動素子に対向配置されている基板と、
前記基板と前記振動素子との間に位置し、前記電極とは異なる電位に電気的に接続される第1配線と、
前記第1配線よりも前記振動素子側に位置し、定電位に電気的に接続される第1シールド配線と、を有していることを特徴とする電子デバイス。
A vibrating element having a vibrating body and an electrode disposed on the vibrating body;
A substrate disposed opposite to the vibration element;
A first wiring located between the substrate and the vibration element and electrically connected to a different potential from the electrode;
An electronic device comprising: a first shield wiring that is located closer to the vibration element than the first wiring and is electrically connected to a constant potential.
前記振動体は、駆動振動部および検出振動部を有し、
前記駆動振動部には、前記第1配線と電気的に接続されている駆動信号電極が配置され、
前記検出振動部には、前記電極としての検出信号電極が配置されている請求項1に記載の電子デバイス。
The vibrator has a drive vibration unit and a detection vibration unit,
A drive signal electrode electrically connected to the first wiring is disposed on the drive vibration unit,
The electronic device according to claim 1, wherein a detection signal electrode as the electrode is disposed in the detection vibration unit.
前記振動体は、駆動振動部および検出振動部を有し、
前記駆動振動部には、前記電極としての駆動信号電極が配置され、
前記検出振動部には、前記第1配線と電気的に接続されている検出信号電極が配置されている請求項1に記載の電子デバイス。
The vibrator has a drive vibration unit and a detection vibration unit,
In the drive vibration unit, a drive signal electrode as the electrode is disposed,
The electronic device according to claim 1, wherein a detection signal electrode that is electrically connected to the first wiring is disposed in the detection vibration unit.
前記第1シールド配線は、接地される請求項1ないし3のいずれか1項に記載の電子デバイス。   The electronic device according to claim 1, wherein the first shield wiring is grounded. 前記第1配線よりも前記基板側に位置し、前記第1配線とは異なる電位に電気的に接続されている第2配線と、
前記第1配線と前記第2配線との間に位置し、定電位に電気的に接続されている第2シールド配線と、を有している請求項1ないし4のいずれか1項に記載の電子デバイス。
A second wiring located closer to the substrate than the first wiring and electrically connected to a different potential from the first wiring;
5. The device according to claim 1, further comprising: a second shield wiring that is located between the first wiring and the second wiring and is electrically connected to a constant potential. 6. Electronic devices.
請求項1ないし5のいずれか1項に記載の電子デバイスを備えていることを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the electronic device according to claim 1. 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の電子デバイスを備えていることを特徴とする移動体。   A moving body comprising the electronic device according to claim 1.
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